馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼管是(shi)以(yi)馬氏(shi)體(ti)組(zu)織為基體(ti),有磁性,通過熱處理可調整力學(xue)性能的不銹鋼管。馬氏體不銹鋼管主要有Cr13 和Cr17型兩種。常用的馬氏體不銹鋼包括12Cr13、20Cr13、30C:-13、40Cr13及14Cr17Ni2等。鉻在鋼中的作用是多方面的,如提高鋼的強度、淬透性等,但主要的作用是提高鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性與鋼中的鉻含量有極大的關系,只有鉻含量(質量分數)大于12%時,才能顯著提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的耐蝕性。由于鉻能顯著地提高鋼的淬透性,所以這類鋼加熱成奧氏體狀態空冷時,小斷面的工件都能得到馬氏體組織。而且隨著鋼中碳含量的增加,強度、硬度和耐磨性提高,其主要原因是碳與鉻形成了碳化物(Cr23C6),使基體的鉻含量降低[w(Cr)<12%]所至。馬氏體不銹鋼管具有強烈的淬硬傾向,易出現冷裂紋,焊接接頭受熱超過1150℃的區域,晶粒顯著增大,過快或過慢的冷卻速度都可能引起接頭脆化,也會造成475℃脆化,晶間腐蝕傾向較小,30Cr13、40Cr13、40Cr17Mo、95Cr18的淬硬傾向更強,一般不能焊接。
馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)同鐵素體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)和奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)特性(xing)明(ming)顯(xian)不(bu)同,馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)加(jia)熱到(dao)高溫轉(zhuan)變成(cheng)奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti),奧氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)快速冷卻轉(zhuan)變成(cheng)馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)組織(zhi)。馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)有明(ming)顯(xian)的(de)相變點,可以(yi)通過(guo)淬火而強化,而且鉻含量高,淬透性(xing)好,回火時可以(yi)在較大的(de)范圍(wei)內調整其硬度、強度和韌性(xing)。而且高碳馬氏(shi)(shi)(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)硬度較高,因(yin)此既可作(zuo)為(wei)結構鋼(gang)用(yong),也(ye)可以(yi)作(zuo)為(wei)工具鋼(gang)用(yong)。
馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)在鍛(duan)造加(jia)熱時要(yao)避免(mian)δ鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)形(xing)成(cheng),因(yin)為8鐵(tie)素(su)體(ti)的(de)出現會使(shi)(shi)鍛(duan)件(jian)形(xing)成(cheng)裂紋(wen)。要(yao)避免(mian)不(bu)銹鋼(gang)鍛(duan)件(jian)加(jia)熱過(guo)快導(dao)致過(guo)熱。鍛(duan)件(jian)在加(jia)熱過(guo)程(cheng)(cheng)中的(de)脫碳會促(cu)使(shi)(shi)鐵(tie)素(su)體(ti)形(xing)成(cheng),因(yin)此(ci)要(yao)將鍛(duan)件(jian)表面脫碳減少(shao)到最小(xiao)程(cheng)(cheng)度。馬氏(shi)體(ti)不(bu)銹鋼(gang)管最后(hou)一(yi)次的(de)變形量無(wu)特(te)殊要求。這類鋼在鍛(duan)(duan)造(zao)后(hou)容易產生開裂(lie)現象,其原(yuan)因(yin)是鍛(duan)(duan)造(zao)后(hou)空冷時(shi)出現馬(ma)氏體(ti)和碳化物組織,內應力(li)較(jiao)大(da),因(yin)此鍛(duan)(duan)后(hou)冷卻時(shi),必須(xu)緩慢進行,一(yi)般(ban)在200℃的(de)砂(sha)坑或爐渣中(zhong)緩冷,取(qu)出砂(sha)坑后(hou)必須(xu)及時(shi)進行等溫退火,防止發(fa)生開裂(lie)。馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼,特(te)別是Cr13 型馬(ma)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼的(de)價格低,故在腐蝕性較(jiao)弱的(de)介質中(zhong)(如水蒸(zheng)氣)且又要求高的(de)力(li)學性能的(de)條件(jian)下得到廣泛的(de)應用。
12Cr13鋼為半馬氏體不銹鋼，鋼中除馬氏體組織外,還有鐵素體組織,經退火后加工成形的工件需進行淬火和高溫回火處理，得到回火索氏體組織。主要用于韌性要求較高，且具有不銹性，受沖擊載荷的零部件，也可用于在淡水、海水、蒸氣中工作并承受沖擊的汽輪機葉片、刀具、緊固件、閥門、熱裂解抗硫腐蝕設備；以及制作在常溫條件下耐弱腐蝕介質的設備和部件。若作為耐熱鋼、可制作800℃以下耐氧化的部件。
20Cr13鋼為馬氏體型不銹鋼，其主要性能類似于12Cr13鋼，由于碳含量較12Cr13鋼高，因此其強度、硬度高于12Cr13鋼，而韌性和耐蝕性略低。淬火狀態下硬度高，耐蝕性良好。主要用于制造承受高應力載荷的零件，如汽輪機葉片、熱油泵、軸和軸套、葉輪、閥門、水壓機閥片等；也可用于制造造紙工業、醫療器械以及日常生活領域的餐具、刀具等。
30Cr13、40Cr13鋼因碳含量(liang)較(jiao)高，較(jiao)12Cr13、20Cr13鋼具(ju)有(you)更高的(de)(de)強度(du)、硬度(du)和(he)(he)(he)更好的(de)(de)淬透性(xing)，在室溫、稀硝酸和(he)(he)(he)弱(ruo)的(de)(de)有(you)機酸中(zhong)具(ju)有(you)一定的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)，但韌性(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)蝕性(xing)不及12Cr13和(he)(he)(he)20Cr13鋼。主(zhu)要(yao)用于(yu)高強度(du)部件(jian)，以(yi)及承受(shou)高應力(li)載(zai)荷(he)并在一定腐蝕介質條件(jian)下(xia)的(de)(de)磨損件(jian)，如300℃以(yi)下(xia)工作的(de)(de)刀具(ju)、彈簧，400℃以(yi)下(xia)工作的(de)(de)軸、軸承、外科(ke)醫療器具(ju)和(he)(he)(he)模具(ju)等。該類鋼焊接性(xing)差，通(tong)常不能用于(yu)制造焊接部件(jian)。
馬氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)中除了鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)外，還有鉻(ge)鎳不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)（如14Cr17Ni12）。鉻(ge)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)按碳(tan)含(han)量(liang)可分為低碳(tan)、中碳(tan)和高碳(tan)三種類型，隨著碳(tan)含(han)量(liang)的增加(jia)，鋼(gang)的強度、硬度和耐磨性(xing)顯(xian)著提高，而冷塑性(xing)、韌性(xing)和耐蝕性(xing)則下降。
鉻鎳不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)14Cr17Ni2，由(you)于加(jia)入(ru)了質量(liang)分數為(wei)20％的(de)(de)Ni，鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)基體組織由(you)單相(xiang)鐵素(su)(su)體過渡(du)到α+y兩相(xiang)組織，淬火(huo)時(shi)γ相(xiang)轉變(bian)為(wei)馬氏(shi)體。650℃回火(huo)的(de)(de)組織為(wei)回火(huo)索氏(shi)體和(he)呈帶狀分布的(de)(de)鐵素(su)(su)體，因(yin)此可通過熱處(chu)理來提高它(ta)的(de)(de)性(xing)能(neng)。這樣既(ji)有Cr17型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing)，又(you)有Cr13型不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)強度。一般用(yong)于既(ji)要(yao)求高力學性(xing)能(neng)、高淬硬性(xing)，又(you)要(yao)求耐硝酸、有機酸腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)軸類、活塞桿、泵、閥等部件(jian)，以及彈簧和(he)緊固件(jian)。
馬氏體不銹鋼管(guan)的工藝性能在鋼種介紹中都有詳細的闡述，這里僅介紹一下馬氏體不銹鋼的物理性能（見表4-1），以及熱處理制度和力學性能（見表4-2）。
